DE102014006647A1

DE102014006647A1 - Reinigungsgerät für einen Zerstäuber und zugehöriges Betriebsverfahren

Info

Publication number: DE102014006647A1
Application number: DE102014006647.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Baumann; Sonja Brauchle; Thomas Buck; Frank Herre; Georg M. Sommer; Sandra Streckert; Andreas Fischer; Peter Marquardt
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-11-12
Also published as: BR112016024430A2; KR20170028304A; HUE042596T2; MX377033B; EP3140042A1; MX2016014422A; US10426253B2; EP3140042B1; JP6812242B2; WO2015169432A1; PT3140042T; MY191436A; ES2715092T3; PL3140042T3; US20170072421A1; CN106457275A; JP2017514682A; CN106457275B; BR112016024430B1; TR201901379T4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zum Reinigen eines Zerstäubers (1), insbesondere eines Rotationszerstäubers (1), mit einer Nass-Reinigungsstation (4) mit mindestens einer Reinigungsdüse (14) zur feuchten Reinigung des Zerstäubers (1) durch Besprühen mit einem Reinigungsfluid, wobei der Zerstäuber (1) zum Reinigen in einer Einführrichtung in die Nass-Reinigungsstation (4) einführbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Reinigungsdüse (14) zur Abgabe des Reinigungsfluids einen drehbaren Reinigungsrüssel aufweist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechendes Betriebsverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zum Reinigen eines Zerstäubers, insbesondere eines Rotationszerstäubers. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für ein derartiges Reinigungsgerät.
Zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden üblicherweise Rotationszerstäuber eingesetzt, die jedoch von Zeit zu Zeit gereinigt werden müssen, da sich überschüssiger Lacknebel (”Overspray”) an der Außenseite des Zerstäubers ablagern kann. Hierzu werden üblicherweise Reinigungsgeräte eingesetzt, wie sie beispielsweise aus DE 10 2010 052 698 A1 , EP 1 671 706 A2 , WO 97/18903 A1 und DE 10 2006 039 641 A1 bekannt sind. Diese bekannten Reinigungsgeräte weisen ein Gehäuse auf, in das der zu reinigende Zerstäuber zum Reinigen eingeführt wird, wobei der Zerstäuber dann innerhalb des Gehäuses von Reinigungsdüsen mit einem Reinigungsmittel besprüht wird, wobei das Reinigungsmittel ein Gemisch aus Druckluft und Reinigungsflüssigkeit sein kann.
Nachteilig an den bekannten Reinigungsgeräten ist jedoch die relativ lange Reinigungsdauer, die nicht an die Transferzeit (z. B. 15 Sekunden) einer Lackieranlage angepasst ist, d. h. an die Zeit, die bei einem Wechsel der zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosserie benötigt wird, um die alte, bereits lackierte Kraftfahrzeugkarosserie aus der Lackierkabine auszufördern und die neue, noch unlackierte Kraftfahrzeugkarosserie in die Lackierkabine einzufördern. So werden die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosserien in einer Lackieranlage nacheinander lackiert, wobei die Wechselzeit von einer Kraftfahrzeugkarosserie beispielsweise 15 Sekunden beträgt. In dieser Wechselzeit kann der Zerstäuber ohnehin nicht im Lackierbetrieb arbeiten, so dass die Wechselzeit für eine Reinigung des Zerstäubers zur Verfügung steht, ohne dass der Betrieb dadurch aufgehalten wird. Es ist also wünschenswert, ein Reinigungsgerät zu schaffen, das eine kürzere Reinigungsdauer benötigt, die im besten Fall kleiner ist als die Wechselzeit zwischen den aufeinander folgenden Kraftfahrzeugkarosserien.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Reinigungsgerät zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Reinigungsgerät gemäß dem Hauptanspruch bzw. durch ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst.
Die Erfindung sieht zunächst in Übereinstimmung mit den eingangs beschriebenen bekannten Reinigungsgeräten eine Nass-Reinigungsstation vor, die mindestens eine Reinigungsdüse aufweist, um den Zerstäuber mit einem Reinigungsfluid zu besprühen, wobei der Zerstäuber zum Reinigen in die Nass-Reinigungsstation eingeführt wird.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Reinigungsdüse bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät jedoch nicht unbeweglich, sondern weist einen langgestreckten, drehbaren Reinigungsrüssel auf, der im Betrieb rotiert und an seinem freien Ende eine Düsenöffnung aufweist, durch die das Reinigungsfluid abgegeben wird.
An seinem stromaufwärts gelegenen Ende verläuft der Reinigungsrüssel vorzugsweise im Wesentlichen koaxial zu seiner Rotationsachse. Das freie Ende des Reinigungsrüssels ist dagegen vorzugsweise gegenüber der Rotationsachse des Reinigungsrüssels leicht gekrümmt, so dass das Reinigungsfluid in Abhängigkeit von der Drehstellung des Reinigungsrüssels in verschiedene Richtungen abgesprüht wird. In der Praxis überstreicht der Auftreffpunkt des Reinigungsfluids dann eine ringförmige Bahn auf der Oberfläche des zu reinigenden Bauteils. Die Drehbewegung des Reinigungsrüssels und die damit verbundene laufende Richtungsänderung des Reinigungsfluids führt zu einer verbesserten Reinigungswirkung, was wiederum eine Verkürzung der Reinigungsdauer ermöglicht. So kann die Reinigungsdauer bei dem erfindungsgemäßen Reinigungsgerät kürzer als 30 Sekunden, 20 Sekunden, 15 Sekunden oder sogar 10 Sekunden sein, ohne dass die Qualität der Reinigung darunter leidet.
Der im Betrieb rotierende Reinigungsrüssel führt aufgrund unvermeidbarer Unwuchten des Reinigungsrüssels zu entsprechenden Vibrationen, die unerwünscht sind. Der erfindungsgemäße Reinigungsrüssel weist deshalb vorzugsweise eine Massenverteilung und/oder eine Außenkontur auf, die bezüglich der Drehachse des Reinigungsrüssels im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist, um die durch die Rotation des Reinigungsrüssels verursachten Vibrationen zu verringern. Die Unwucht kann also konstruktionsbedingt minimiert werden, indem eine rotationssymmetrische Massenverteilung vorgesehen wird.
Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der Reinigungsrüssel ausgewuchtet wird, indem geeignete Trimmgewichte an dem Reinigungsrüssel angebracht werden, wobei die Masse und der Befestigungspunkt der Trimmgewichte gezielt so gewählt werden, dass der Reinigungsrüssel statisch und/oder dynamisch ausgewuchtet ist.
Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Reinigungsgerät vorzugsweise einen Drehzahlregler auf, um die Drehzahl des Reinigungsrüssels zu regeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Drehzahlregler um einen Fliehkraftregler handeln, der in Abhängigkeit von der Drehzahl des Reinigungsrüssels einen Teil der zum Antrieb eines Turbinenrads bestimmten Antriebsluft ableitet. Hierbei wird der Reinigungsrüssel also pneumatisch von einem Turbinenrad angetrieben, wobei das Turbinenrad von Antriebsluft angeströmt wird. Der Fliehkraftregler zweigt dann in Abhängigkeit von der Drehzahl des Reinigungsrüssels einen Teil der eingangsseitig zugeführten Reinigungsluft ab, so dass der abgezweigte Teil der Reinigungsluft dann nicht mehr zum Antrieb des Turbinenrads dient, was zu einer entsprechenden Verringerung des Antriebsmoments des Turbinenrads und damit zu einer Drehzahlbegrenzung führt. Diese Idee eines Fliehkraftreglers lässt sich auch bei einem Rückstoßantrieb des Reinigungsrüssels umsetzen, wie noch detailliert beschrieben wird.
Die Abzweigung eines Teils der Antriebsluft kann beispielsweise über eine Manschette erfolgen, die außen an einer von der Antriebsluft durchströmten Antriebswelle anliegt und bei zunehmender Drehzahl Radialbohrungen in der Wandung der Antriebswelle freigibt, wodurch ein Teil der Antriebsluft abgeleitet wird und dann nicht mehr zum Antrieb dient. Hierbei ist die Manschette also vorzugsweise mit der Antriebswelle rotatorisch verbunden. Die Manschette liegt also bei geringen Drehzahlen des Reinigungsrüssels abdichtend auf den Radialbohrungen in der Wandung der Antriebswelle auf und dichtet diese dadurch ab, so dass über die Radialbohrungen keine Antriebsluft entweicht. Mit zunehmender Drehzahl des Reinigungsrüssels hebt sich die Manschette jedoch fliehkraftbedingt von der Wandung der Antriebswelle ab und gibt dadurch die Radialbohrungen in der Wandung der Antriebswelle frei, so dass ein Teil der Antriebsluft durch die Radialbohrungen nach außen entweichen kann und dann nicht für Antriebszwecke zur Verfügung steht.
Beispielsweise kann die Manschette des Fliehkraftreglers aus mehreren Segmenten bestehen, die von einem elastischen O-Ring von außen auf die Mantelfläche der Antriebswelle gedrückt werden. Der elastische O-Ring drückt die Segmente also entgegen der Fliehkraft radial nach innen auf die Außenwand der Antriebswelle, wodurch die in der Außenwand der Antriebswelle befindlichen Radialbohrungen abgedichtet werden.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Fliehkraftregler ein Bremselement aufweist, das sich in Abhängigkeit von der Drehzahl verformt und dadurch ein Bremsmoment erzeugt. Bei zunehmender Drehzahl verformt sich das Bremselement also derart, dass das Bremselement an einer feststehenden Bremsfläche anliegt und dadurch ein Bremsmoment erzeugt.
Eine weitere Möglichkeit zur technischen Realisierung eines Fliehkraftreglers besteht bei einem Rückstoßantrieb des Reinigungsrüssels. Hierbei wird über ein in Umfangsrichtung gekröpftes Rohr ein Fluid ausgestoßen, das aufgrund seines Rückstoßeffekts ein entsprechendes Antriebsmoment erzeugt. Das Rohr kann hierbei elastisch sein und sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Reinigungsrüssels und der dadurch erzeugten Fliehkraft verformen, so dass die Ausstoßrichtung drehzahlabhängig ist. Bei geringer Drehzahl ist das Ausstoßrohr dann kaum verformt und gibt das Fluid exakt in Umfangsrichtung aus, wodurch ein maximaler Rückstoß und ein maximales Antriebsmoment erreicht werden. Mit zunehmender Drehzahl und entsprechend größerer Fliehkraft verformt sich das Ausstoßrohr jedoch so, dass die Ausstoßrichtung mehr und mehr in radialer Richtung verläuft, wodurch der Rückstoßeffekt abnimmt und nur noch ein geringeres Antriebsmoment entsteht, was zu einer entsprechenden Drehzahlbegrenzung führt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Reinigungsdüse konstruktive Übereinstimmungen mit einer bekannten Reinigungsdüse auf, wie sie beispielsweise in EP 2 522 435 A1 beschrieben ist, so dass der Inhalt dieser Patentveröffentlichung der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus und der Funktionsweise der Reinigungsdüse in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Die Reinigungsdüse weist also vorzugsweise einen feststehenden Trichter auf, der den rotierenden Reinigungsrüssel umgibt. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Trichters stellt vorzugsweise auf ein Gehäuse ab, das stirnseitig offen ist und sich zu seiner Stirnseite hin erweitert und zwar vorzugsweise kegelförmig oder konvex. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Trichters ist jedoch allgemein zu verstehen und umfasst beispielsweise auch ein zylindrisches Außengehäuse der Reinigungsdüse.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der rotierende Reinigungsrüssel vorzugsweise aus einem starren Material besteht, so dass sich der rotierende Reinigungsrüssel im Betrieb nicht wesentlich verformt. Dies ist vorteilhaft, weil der Reinigungsrüssel dann unabhängig von der Drehzahl und der dadurch verursachten Fliehkraft nicht an der Innenwand des Trichters anschlägt.
Vorzugsweise weitet sich der drehbare Reinigungsrüssel zu seinem freien Ende hin auf, insbesondere kegelförmig. Beispielsweise kann sich der Reinigungsrüssel mit einem Kegelwinkel von 5°–20° oder 10°–15° zu seinem freien Ende hin kegelförmig aufweiten. Diese kegelförmige Aufweitung bietet die Möglichkeit einer rotationssymmetrischen Massenverteilung trotz einer unsymmetrischen Abgabe des Reinigungsfluids.
In dem Reinigungsrüssel befindet sich vorzugsweise eine Längsbohrung, in der koaxial ein Außenschlauch und ein Innenschlauch verlaufen.
Der Innenschlauch dient vorzugsweise zur Durchführung eines Reinigungsfluids (z. B. Reinigungsflüssigkeit), während der Ringspalt zwischen dem Außenschlauch und dem Innenschlauch dazu dient, Druckluft durchzuleiten. Der Innenschlauch ist deshalb vorzugsweise stromaufwärts mit einer Reinigungsmittelzuleitung und stromabwärts mit einer Düsenöffnung (Austrittsöffnung) am freien Ende des Reinigungsrüssels verbunden. Der Ringspalt zwischen dem Außenschlauch und dem Innenschlauch ist dagegen vorzugsweise stromaufwärts mit einer Luftzuleitung und stromabwärts mit einer Düsenöffnung (Austrittsöffnung) am freien Ende des Reinigungsrüssels verbunden. Am freien Ende des Reinigungsrüssels wird also bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Gemisch aus der Reinigungsflüssigkeit und der Druckluft abgegeben, was zu einer guten Reinigungswirkung führt.
Der Innenschlauch ist vorzugsweise an seinem stromaufwärts gelegenen Ende verdrehsicher fixiert. Der Außenschlauch dreht sich dagegen vorzugsweise mit dem rotierenden Reinigungsrüssel mit, was zu einer Relativbewegung zwischen Innenschlauch und Außenschlauch führt. Der Außenschlauch ist deshalb vorzugsweise steifer als der Innenschlauch.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Düsenöffnung des Reinigungsrüssels zu der Rotationsachse des Reinigungsrüssels um einen bestimmten Neigungswinkel angewinkelt ist, so dass die Rotation des Reinigungsrüssels zu einer kontinuierlichen Änderung der Abstrahlrichtung führt, wie bereits vorstehend kurz erwähnt wurde. Der Neigungswinkel relativ zur Rotationsachse des Reinigungsrüssels liegt vorzugsweise im Bereich von 2°–30°, 4°–20° oder 5°–10°, um nur einige Beispiele zu nennen.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass im Betrieb eine Relativbewegung auftritt zwischen dem Innenschlauch und dem Außenschlauch, was zu einem entsprechenden Verschleiß des Innenschlauchs und des Außenschlauchs führt und einen gelegentlichen Austausch der Schläuche erfordert.
Die erfindungsgemäße Reinigungsdüse weist deshalb vorzugsweise eine auswechselbare Schlauch-Baugruppe auf, die den Innenschlauch (und u. U. auch den Außenschlauch) und ein Klemmelement umfasst, wobei das Klemmelement den Innenschlauch festklemmt und mittels einer Verschraubung in der Reinigungsdüse festgeschraubt ist. Hierbei besteht also die Möglichkeit, die Schlauch-Baugruppe einfach und schnell auszuwechseln, wodurch die Wartung des erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes wesentlich vereinfacht wird.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Reinigungsgerät vorzugsweise mehrere Reinigungsdüsen aufweist, die bezüglich der Einführrichtung des Zerstäubers über den Umfang verteilt und vorzugsweise äquidistant angeordnet sind. Beispielsweise können über den Umfang verteilt drei Reinigungsdüsen mit einem Winkelabstand von 120° angeordnet sein. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Anzahl der Reinigungsdüsen nicht auf drei Reinigungsdüsen beschränkt, sondern auch mit einer anderen Anzahl von Reinigungsdüsen realisierbar. Beispielsweise können auch vier Reinigungsdüsen über den Umfang verteilt in einem Winkelabstand von 90° angeordnet sein.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Reinigungsdüsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die rechtwinklig zur Einführrichtung ausgerichtet ist. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die Reinigungsdüsen in mehreren Ebenen angeordnet sind, die in Axialrichtung hintereinander angeordnet sind. Beispielsweise können in zwei parallelen Ebenen jeweils drei Reinigungsdüsen angeordnet sein. Bei einer Anordnung der Reinigungsdüsen in mehreren hintereinander liegenden Ebenen ist es vorteilhaft, wenn die Reinigungsdüsen in den einzelnen Ebenen zu den Reinigungsdüsen in der jeweils benachbarten Ebene in Umfangsrichtung versetzt sind. Diese versetzte Anordnung führt zu einer gleichmäßigen Besprühung der Außenfläche des zu reinigenden Zerstäubers. Beispielsweise können die Reinigungsdüsen in einer Ebene jeweils mittig zwischen den Reinigungsdüsen der benachbarten Ebene angeordnet sein. Beispielsweise können in einer ersten Ebene drei Reinigungsdüsen bei 0°, 120° und 240° angeordnet sein, während in einer zweiten Ebene drei Reinigungsdüsen bei 60°, 180° und 300° angeordnet sind.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass die Nass-Reinigungsstation ein Gehäuse mit einer Einführöffnung aufweist, um den zu reinigenden Zerstäuber entlang der Einführrichtung in das Gehäuse einzuführen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese Einführöffnung des Gehäuses mit einer Dichtung (z. B. Dichtring, O-Ring) abgedichtet. Alternativ kann die Einführöffnung mit einer Sperrluftdichtung abgedichtet werden, wobei die Sperrluftdichtung Sperrluft über die Einführöffnung bläst. Eine derartige Sperrluftdichtung ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in EP 1 367 302 A2 beschrieben, so dass der Inhalt dieser Patentveröffentlichung hinsichtlich der Konstruktion und Funktionsweise der Sperrluftdichtung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Darüber hinaus ist in dem Gehäuse der Nass-Reinigungsstation unter der Einführöffnung und dazu beabstandet vorzugsweise ein Innentubus angeordnet, der koaxial zu der Einführrichtung ausgerichtet ist. Dieser Innentubus dient zur Aufnahme eines Glockentellers des zu reinigenden Zerstäubers für eine Innenspülung des Glockentellers. Hierbei wird durch den Zerstäuber hindurch Spülmittel auf den Glockenteller geleitet, das dann zusammen mit Schmutzresten von dem Innentubus aufgefangen wird.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die einzelnen Reinigungsdüsen mit ihrer Abstrahlrichtung in einem bestimmten Neigungswinkel zu der Einführrichtung des Zerstäubers angewinkelt. Dieser Neigungswinkel liegt vorzugsweise im Bereich von 20°–80°, wobei sich ein Wert von 60° als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Relativ zur Oberfläche des zu reinigenden Zerstäubers ist der Neigungswinkel der einzelnen Reinigungsdüsen dagegen vorzugsweise 90°.
Der Neigungswinkel der einzelnen Reinigungsdüsen lässt sich einfach durch Montage einer anderen Düsenhalterung ändern.
Hierbei ist zu erwähnen, dass der Neigungswinkel der Reinigungsdüsen in den verschiedenen Ebenen der Reinigungsdüsen unterschiedlich sein kann, um die Reinigungswirkung zu optimieren.
Ferner ist zu erwähnen, dass zwischen der Austrittsöffnung der Reinigungsdüsen und der zu reinigenden Oberfläche des Zerstäubers ein bestimmter Reinigungsabstand liegt. Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät ist vorzugsweise so konstruiert, dass der Reinigungsabstand im Bereich von 10 mm–50 mm liegt, wobei sich ein Wert von 30 mm für den Reinigungsabstand als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
Die Befestigung der erfindungsgemäßen Reinigungsdüsen in der Nass-Reinigungsstation und genauer in dem Gehäuse der Nass-Reinigungsstation erfolgt vorzugsweise mittels einer Düsenhalterung, wobei die Düsenhalterung vorzugsweise eine auswechselbare Befestigung der einzelnen Reinigungsdüsen ermöglicht. Vorzugsweise ist die Düsenhalterung schwingungsdämpfend, um eine Schwingungsübertragung von den Reinigungsdüsen zu verringern. Dies ist vorteilhaft, weil der rotierende Reinigungsrüssel der Reinigungsdüsen in der Regel nicht vollständig ausgewuchtet ist und deshalb entsprechende Schwingungen auf das Gehäuse der Nass-Reinigungsstation überträgt. Die schwingungsdämpfende Gestaltung der Düsenhalterung verringert hierbei die Schwingungsübertragung von den Reinigungsdüsen auf das Gehäuse der Nass-Reinigungsstation. Beispielsweise kann hierzu ein schwingungsdämpfendes Elastomerbauteil in der Düsenhalterung vorgesehen sein, beispielsweise ein O-Ring.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Düsenhalterung die Reinigungsdüse vorzugsweise formschlüssig festklemmt, wobei die Düsenhalterung zum Festklemmen der Reinigungsdüse mindestens eine Schraube aufweist. Vorzugsweise ist diese Schraube verliersicher (selbsthemmend) ausgebildet, um trotz der von der Reinigungsdüse ausgehenden Vibrationen ein Lösen der Schraubverbindung zu vermeiden. Die Düsenhalterung ermöglicht also vorzugsweise einen schnellen Wechsel der Reinigungsdüse durch zwei verliersichere Schrauben.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Rotationsantrieb für den rotierenden Reinigungsrüssel durch mindestens ein drehbares Turbinenrad erfolgen kann, das pneumatisch angetrieben wird.
Vorzugsweise wird das Turbinenrad hierbei radial von innen nach außen durchströmt, jedoch sind auch andere Bauweisen von Turbinenrädern möglich.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Turbinenrad innen mehrere Öffnungen auf, um die von innen zugeführte Antriebsluft in das Turbinenrad aufzunehmen. Die Öffnungen in dem Turbinenrad münden dann jeweils in dem Turbinenrad in eine Turbinenkammer, wobei die einzelnen Turbinenkammern jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, was zu einem entsprechenden Antriebsmoment führt. Die Querschnittsfläche der Austrittsöffnungen der einzelnen Turbinenkammern liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm²–3 mm².
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Antriebsluft nach dem Durchströmen des Turbinenrades nicht einfach nach außen abgegeben. Vielmehr wird die Antriebsluft nach dem Durchströmen des Turbinenrades vorzugsweise als Sperrluft durch Sperrluftdüsen in den Ringspalt zwischen dem feststehenden Trichter und dem rotierenden Reinigungsrüssel abgegeben. Diese Sperrluft bildet quasi einen ringförmigen Schutzmantel für die innen liegenden Wälzlager und verhindert dadurch, dass Overspray oder sonstiger Schmutz in die Wälzlager gelangt.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass zum Antrieb des rotierenden Reinigungsrüssels auch mehrere Turbinenräder vorgesehen sein können, die axial hintereinander angeordnet sein können. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, um die Antriebsleistung zu erhöhen.
Eine andere Möglichkeit zum Antrieb des rotierenden Reinigungsrüssels besteht darin, dass der Reinigungsrüssel an seinem freien Ende eine Austrittsöffnung aufweist, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, um den Reinigungsrüssel durch den Rückstoß des austretenden Reinigungsfluids anzutreiben.
Bei dieser Variante zum Antrieb des rotierenden Reinigungsrüssels kann der Reinigungsrüssel mindestens ein Flügelrad aufweisen, um die Drehzahl des Reinigungsrüssels durch den Strömungswiderstand des Flügelrades zu begrenzen. Alternativ kann das Flügelrad aber auch zum Antrieb genutzt werden, wenn das Flügelrad entsprechend angeströmt wird.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät weist vorzugsweise einen Reinigungsmittelanschluss und einen Versorgungsluftanschluss auf, wobei über den Versorgungsluftanschluss Druckluft zugeführt wird, während über den Reinigungsmittelanschluss ein Reinigungsfluid (z. B. Lösemittel) zugeführt wird. In den einzelnen Reinigungsdüsen teilt sich die Versorgungsluft dann auf zum einen in Antriebsluft zum Antrieb eines Turbinenrades in der Reinigungsdüse und zum anderen in Reinigungsluft zum Reinigen des Zerstäubers. Die Antriebsluft dient zum Antrieb des Turbinenrades und anschließend als Sperrluft, wie bereits vorstehend beschrieben wurde. Die Reinigungsluft dient dagegen ausschließlich zum Reinigen des Zerstäubers und wird zusammen mit dem Reinigungsfluid auf den zu reinigenden Zerstäuber abgegeben. Das Verhältnis von Reinigungsluft zu Antriebsluft kann beispielsweis 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1 betragen, wobei sich ein Verhältnis von 2:1 als vorteilhaft erwiesen hat.
Ferner ist zu erwähnen, dass der Mengenstrom (Volumenstrom oder Massenstrom) des Reinigungsfluids und der Mengenstrom (Massenstrom oder Volumenstrom) der Versorgungsluft vorzugsweise unabhängig voneinander einstellbar sind. Dies bietet die Möglichkeit, dass das Antriebsmoment für den Reinigungsrüssel und die Energie der Reinigungsluft hochgehalten werden können, während die Menge des Reinigungsfluids reduziert wird. Die Menge des Reinigungsfluids wird vorzugsweise für alle Reinigungsdüsen des Reinigungsgeräts zentral und einheitlich eingestellt. Diese Einstellung kann beispielsweise über ein Druckregelventil, über eine Drossel mit austauschbaren Blenden oder über ein Nadelventil erfolgen. Neben der Menge des Reinigungsfluids kann alternativ oder zusätzlich die Zykluszeit (Reinigungszeit) verändert (z. B. erhöht oder verringert) werden.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Reinigungsrüssel mit einer Drehzahl rotiert, die vorzugsweise im Bereich von 500 Umdrehungen/Minute bis 30.000 Umdrehungen/Minute liegt, wobei sich ein Drehzahlbereich von 2.000 Umdrehungen/Minute bis 8.000 Umdrehungen/Minute als vorteilhaft erwiesen hat.
Darüber hinaus ist zu bemerken, dass verschiedene Bauteile des Reinigungsgeräts durch ein generatives Herstellungsverfahren (”rapid prototyping”) hergestellt werden können. Derartige generative Herstellungsverfahren sind beispielsweise aus WO 2010/028864 A2 bekannt, so dass der Inhalt dieser Patentveröffentlichung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist, was die Herstellung mittels generativer Herstellungsverfahren betrifft.
In einer Variante der Erfindung ist das Reinigungsgerät ortsfest in einer Beschichtungsanlage montiert, beispielsweise auf einem Gitterrost am Boden einer Lackierkabine.
In einer anderen Variante der Erfindung ist das Reinigungsgerät dagegen beweglich montiert, beispielsweise mitfahrend auf einem verfahrbaren Lackierroboter. Diese mitfahrende Montage des Reinigungsgeräts bietet den Vorteil, dass sich das Reinigungsgerät unabhängig von der Verfahrstellung des Lackierroboters stets in unmittelbarer Nähe des Lackierroboters befindet, so dass der Reinigungsprozess ohne ein Verfahren des Lackierroboters beginnen kann, wodurch die Reinigungsdauer verringert wird.
Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Nass-Reinigungsstation kann das erfindungsgemäße Reinigungsgerät auch eine Trocken-Reinigungsstation aufweisen zur trockenen oder halbtrockenen Reinigung des Zerstäubers. Beispielsweise kann die Trocken-Reinigungsstation mindestens eine Reinigungsbürste aufweisen, um die Außenseite des Zerstäubers abzubürsten. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Reinigungsbürste ringförmig und umgibt den Zerstäuber beim Reinigen ringförmig.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Trocken-Reinigungsstation vorzugsweise außerhalb des Gehäuses der Nass-Reinigungsstation angeordnet ist. Die Nass-Reinigungsstation ist hierbei entlang der Einführrichtung vorzugsweise hinter der Trocken-Reinigungsstation, so dass die Nass-Reinigungsstation einen vorderen Bereich des Zerstäubers reinigt, während die Trocken-Reinigungsstation einen hinteren Bereich des Zerstäubers reinigt.
Die Reinigungsbewegung der Reinigungsbürste relativ zum Zerstäuber kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise realisiert werden. In einer Variante der Erfindung ist die Reinigungsbürste ortsfest montiert, wobei sich der Zerstäuber während des Reinigungsprozesses um seine Längsachse dreht, um die Relativbewegung zwischen der Reinigungsbürste und dem Zerstäuber zu realisieren. In einer anderen Variante der Erfindung wird der Zerstäuber dagegen während des Reinigungsprozesses ortsfest gehalten, während sich die Reinigungsbürste um den Zerstäuber dreht. In einer anderen Variante der Erfindung bewegen sich dagegen während des Reinigungsprozesses sowohl die Reinigungsbürste als auch der Zerstäuber, um die erforderliche Relativbewegung zwischen Reinigungsbürste und Zerstäuber zu realisieren.
Im Rahmen der Erfindung besteht weiterhin die Möglichkeit, dass sich unter der Nass-Reinigungsstation eine Tropfenabscheidung befindet, um das zerstäubte Reinigungsfluid abzuscheiden.
Unter dieser Tropfenabscheidung kann noch eine Auffangvorrichtung angeordnet sein, um das von der Tropfenabscheidung abgeschiedene Reinigungsfluid und abgereinigten Lack aufzufangen.
Neben dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Reinigungsgerät umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Betriebsverfahren, wobei sich die Einzelheiten des Betriebsverfahrens bereits aus der obigen Beschreibung ergeben, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf eine erneute Beschreibung des Betriebsverfahrens verzichtet wird.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens kann jedoch darin bestehen, dass der Zerstäuber nach einem Reinigungsprozess beim Herausziehen aus dem Reinigungsgerät die Reinigungsbürste mit seiner Lenkluft abbläst, um die Reinigungsbürste von anhaftendem Lackstaub zu befreien. Hierzu kann der Zerstäuber bei angeschalteter Lenkluft beispielsweise eine Taumelbewegung ausführen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts mit einer Nass-Reinigungsstation und einer Trocken-Reinigungsstation,
2 eine Perspektivansicht der Nass-Reinigungsstation aus 1,
3 eine Aufsicht auf die Nass-Reinigungsstation aus 2,
4 eine Querschnittsansicht durch die Nass-Reinigungsstation gemäß den 2 und 3 entlang der Schnittlinie A-A in 3,
5 eine Perspektivansicht einer der Reinigungsdüsen der Nass-Reinigungsstation aus den 2 bis 4,
6 eine Längsschnittansicht der Reinigungsdüse gemäß 6,
7 eine vergrößerte Detailansicht von 6,
8 eine Vorderansicht der Reinigungsdüse gemäß den 5 bis 7,
9 die Reinigungsdüse gemäß den 5 bis 7 mit demontiertem Trichter.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes zum Reinigen eines Rotationszerstäubers 1 mit einem Glockenteller 2, wobei das Reinigungsgerät eine Trocken-Reinigungsstation 3 und eine Nass-Reinigungsstation 4 aufweist.
Zum Reinigen wird der Rotationszerstäuber entlang einer Einführrichtung 5 durch eine Einführöffnung 6 in ein Gehäuse 7 der Nass-Reinigungsstation 4 eigeführt.
Die Trocken-Reinigungsstation 3 befindet sich hierbei außerhalb des Gehäuses 7 der Nass-Reinigungsstation 4, d. h. oberhalb der Nass-Reinigungsstation 4. Die Trocken-Reinigungsstation 3 reinigt deshalb einen hinteren Bereich des Rotationszerstäubers 1, während die Nass-Reinigungsstation 4 einen vorderen Bereich des Rotationszerstäubers 1 mit dem Glockenteller 2 reinigt.
Zum Reinigen des Rotationszerstäubers 1 weist die Trocken-Reinigungsstation 3 eine ringförmige Reinigungsbürste 8 auf, die von einem nur schematisch dargestellten Bürstenantrieb bewegt werden kann. Zum einen kann der Bürstenantrieb 9 die ringförmige Reinigungsbürste 8 um die Einführrichtung 5 drehen, so dass die Reinigungsbürste 8 dabei die Außenseite des Rotationszerstäubers 1 reinigt. Zum anderen kann der Bürstenantrieb 9 die Reinigungsbürste 8 aber auch entlang der Einführrichtung 5 verschieben, so dass die Reinigungsbürste 8 nahezu die gesamte Außenfläche des Rotationszerstäubers 1 überstreichen kann.
Am Ende eines Reinigungsprozesses kann der von einem mehrachsigen Lackierroboter geführte Rotationszerstäuber aus dem Gehäuse 7 der Nass-Reinigungsstation 4 herausgezogen werden und dann eine Taumelbewegung ausführen, um mit seiner Lenkluft die ringförmige Reinigungsbürste 8 abzublasen und dadurch zu reinigen.
Die Nass-Reinigungsstation 4 weist an der Oberseite des topfförmigen Gehäuses 7 einen zweiteiligen Deckel mit einem unteren Deckelteil 10 und einem oberen Deckelteil 11 auf, wobei die beiden Deckelteile 10, 11 fest miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine Verschraubung. Das untere Deckelteil 10 ist dagegen durch drei Spannverschlüsse 12 mit dem Gehäuse 7 verbunden. Die Spannverschlüsse 12 ermöglichen ein schnelles Öffnen der Nass-Reinigungsstation 4, beispielsweise zu Wartungszwecken.
In dem oberen Deckelteil 11 der Nass-Reinigungsstation 4 befindet sich ein Düsenkranz 13 von Blasluftdüsen, die Blasluft radial nach innen abgeben und dadurch den Zerstäuber trockenblasen können.
Die Nass-Reinigungsstation 4 weist drei Reinigungsdüsen 14 auf, die über den Umfang verteilt äquidistant angeordnet sind. Die einzelnen Reinigungsdüsen 14 geben jeweils ein Druckluft-Reinigungsmittel-Gemisch entlang einer Abstrahlrichtung 15 auf die Außenseite des Rotationszerstäubers 1 ab, wobei die Abstrahlrichtung 15 gegenüber der Einführrichtung 5 um einen Winkel α ≈ 60° angewinkelt ist.
Die einzelnen Reinigungsdüsen 14 sind hierbei schwingungsgedämpft in der Wandung des Gehäuses 7 der Nass-Reinigungsstation 4 montiert. Hierbei ragen die einzelnen Reinigungsdüsen 14 durch einen Durchbruch in der Wandung des Gehäuses 7 nach innen hindurch und werden von einem Winkel 16 fixiert. Mit einem Schenkel greift der Winkel 16 in eine Nut 17 der Reinigungsdüse 14 ein und fixiert diese dadurch formschlüssig. Mit seinem anderen Schenkel liegt der Winkel 16 dagegen auf einem elastischen Dämpfungselement 18 (Tülle) auf und wird mittels zweier verliersicherer Schrauben 19 fixiert. Das Dämpfungselement 18 zwischen dem Winkel 16 und dem Gehäuse 7 der Nass-Reinigungsstation 4 sorgt hierbei für eine Schwingungsentkopplung, so dass die von den Reinigungsdüsen 14 ausgehenden Vibrationen nur in geringem Maße auf das Gehäuse 7 der Nass-Reinigungsstation 4 übertragen werden. Darüber hinaus ermöglicht diese Art der Halterung der einzelnen Reinigungsdüsen 14 einen schnellen und einfachen Wechsel der Reinigungsdüsen.
Der Aufbau und die Funktionsweise der einzelnen Reinigungsdüsen 14 ist insbesondere aus den 4 bis 9 ersichtlich und wird nachfolgend beschrieben.
Zunächst weisen die einzelnen Reinigungsdüsen 14 jeweils einen außenliegenden, ortsfesten Trichter 20 auf, der sich zu seinem freien Ende hin trichterförmig erweitert.
In dem Trichter 20 ist ein im Betrieb rotierender Reinigungsrüssel 21 angeordnet, wobei der Reinigungsrüssel 21 im Betrieb ein Gemisch aus Druckluft und Reinigungsmittel (z. B. Lösemittel) abgibt, um die Außenseite des Rotationszerstäubers 1 zu reinigen.
In dem Reinigungsrüssel 21 verläuft eine Längsbohrung, in der ein Innenschlauch 22 und ein Außenschlauch 23 verlaufen. Der Innenschlauch 22 dient hierbei zur Zuführung eines Reinigungsmittels (z. B. Lösemittel), das über einen Reinigungsmittelanschluss 24 zugeführt wird. Der Ringspalt zwischen dem Innenschlauch 22 und dem Außenschlauch 23 dient dagegen zur Weiterleitung von Reinigungsluft, die über einen Versorgungsluftanschluss 25 zugeführt wird.
Der drehbare Reinigungsrüssel 21 ist mit einer Antriebswelle 26 verschraubt, die hohl ausgeführt ist und den Innenschlauch 22 und den Außenschlauch 23 aufnimmt.
An seinem stromaufwärts gelegenen Ende ist in der Antriebswelle 26 ein Gleitlager 27 angeordnet, wobei die Reinigungsluft durch das Gleitlager 27 in axialer Richtung hindurchströmt und durch Radialbohrungen 28 in der Wandung der Antriebswelle nach außen in ein Turbinenrad 29 strömen kann. Die über den Versorgungsluftanschluss 25 zugeführte Versorgungsluft teilt sich also auf in Reinigungsluft und Antriebsluft. Die Reinigungsluft strömt durch den Ringspalt zwischen dem Innenschlauch 22 und dem Außenschlauch 23 nach vorne und wird am freien Ende des Reinigungsrüssels 21 abgegeben. Die Antriebsluft strömt dagegen durch die Radialbohrungen 28 nach außen in das Turbinenrad 29 und treibt dadurch das Turbinenrad an. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Antriebswelle 26 mit dem Turbinenrad 29 über zwei Wälzlager 30, 31 drehbar in einem Gehäuseteil 32 gelagert ist.
Die an dem Turbinenrad 29 außen austretende Antriebsluft strömt dann außen an den Wälzlagern 30, 31 vorbei nach vorne durch Bohrungen in hohle Madenschrauben 33 mit Bohrungen und tritt schließlich durch Sperrluftdüsen 34 (vgl. 7) nach vorne aus. Die Sperrluftdüsen 34 geben also einen Sperrluftvorhang in den Ringspalt zwischen dem feststehenden Trichter 20 und dem rotierenden Reinigungsrüssel 21 ab. Dadurch wird die Verschmutzung der Wälzlager 30, 31 minimiert.
Das Gehäuseteil 32 ist hierbei in das proximale Ende des Trichters 20 eingesetzt und durch einen Dichtungsring 35 gegenüber dem Trichter 20 abgedichtet. Der Dichtungsring 35 verhindert außerdem das Lösen des Trichters 20 durch Vibrationen.
An seinem proximalen Ende ist das Gehäuseteil 32 in ein weiteres Gehäuseteil 36 eingesetzt, wobei das Gehäuseteil 32 durch einen weiteren Dichtungsring 37 gegenüber dem Gehäuseteil 36 abgedichtet ist.
Schließlich weist die Reinigungsdüse 14 noch ein Anschlussteil 38 auf, das durch eine Spannschraube 39 in dem Gehäuseteil 36 festgespannt werden kann, wobei das Anschlussteil 38 den Reinigungsmittelanschluss 24 und den Versorgungsluftanschluss 25 aufweist.
Aus 6 ist weiterhin ersichtlich, dass der Innenschlauch 22 und der Außenschlauch 23 am freien Ende des Reinigungsrüssels 21 in eine Düsenöffnung ausmünden, welche das Gemisch aus Reinigungsmittel und Druckluft in einer bestimmten Abstrahlrichtung 40 abgibt. Der Reinigungsrüssel 21 rotiert hierbei um eine Rotationsachse 41, wobei die Abstrahlrichtung 40 gegenüber der Rotationsachse 41 um einen Winkel β ≈ 10° angewinkelt ist. Der Neigungswinkel β hat zur Folge, dass sich die Abstrahlrichtung 40 aufgrund der Rotation des Reinigungsrüssels 21 im Betrieb kontinuierlich ändert und dadurch einen größeren Bereich überstreicht.
Weiterhin ist aus 6 ersichtlich, dass sich der Reinigungsrüssel 21 zu seinem freien Ende hin mit einem Kegelwinkel γ ≈ 20° aufweitet. Dies hat den technischen Zweck, dass eine möglichst rotationssymmetrische Massenverteilung des Reinigungsrüssels 21 erwünscht ist, damit trotz der Rotation des Reinigungsrüssels 21 möglichst geringe Vibrationen auftreten. Die zusätzliche Masse in dem Reinigungsrüssel 21 auf der der Austrittsöffnung des Innenschlauchs 22 und des Außenschlauchs 23 gegenüber liegenden Seite dient also zur Vermeidung einer Unwucht des Reinigungsrüssels 21.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

1: Rotationszerstäuber
2: Glockenteller
3: Trocken-Reinigungsstation
4: Nass-Reinigungsstation
5: Einführrichtung
6: Einführöffnung der Nass-Reinigungsstation
7: Gehäuse der Nass-Reinigungsstation
8: Reinigungsbürste
9: Bürstenantrieb
10: Unteres Deckelteil
11: Oberes Deckelteil
12: Spannverschlüsse
13: Düsenkranz für Blasluft
14: Reinigungsdüse
15: Abstrahlrichtung der Reinigungsdüse
16: Winkel
17: Nut in der Reinigungsdüse
18: Dämpfungselement zur schwingungsdämpfenden Halterung der Reinigungsdüse
19: Verliersichere Schrauben
20: Trichter
21: Reinigungsrüssel
22: Innenschlauch
23: Außenschlauch
24: Reinigungsmittelanschluss
25: Versorgungsluftanschluss
26: Antriebswelle
27: Gleitlager
28: Radialbohrungen im Antriebswelle
29: Turbinenrad
30: Wälzlager
31: Wälzlager
32: Gehäuseteil
33: Madenschrauben mit Bohrungen
34: Sperrluftdüsen
35: Dichtungsring
36: Gehäuseteil
37: Dichtungsring
38: Anschlussteil
39: Spannschraube
40: Abstrahlrichtung des Reinigungsrüssels
41: Rotationsachse des Reinigungsrüssels
α: Neigungswinkel zwischen Abstrahlrichtung und Einführrichtung
β: Neigungswinkel der Abstrahlrichtung zur Rotationsachse
γ: Kegelwinkel des Reinigungsrüssels

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010052698 A1 [0002]
EP 1671706 A2 [0002]
WO 97/18903 A1 [0002]
DE 102006039641 A1 [0002]
EP 2522435 A1 [0016]
EP 1367302 A2 [0028]
WO 2010/028864 A2 [0046]

Claims

Reinigungsgerät zum Reinigen eines Zerstäubers (1), insbesondere eines Rotationszerstäubers, mit a) einer Nass-Reinigungsstation (4) mit mindestens einer Reinigungsdüse (14) zur feuchten Reinigung des Zerstäubers (1) durch Besprühen mit einem Reinigungsfluid, wobei der Zerstäuber (1) zum Reinigen in einer Einführrichtung (5) in die Nass-Reinigungsstation (4) einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, b) dass die Reinigungsdüse (14) zur Abgabe des Reinigungsfluids einen drehbaren Reinigungsrüssel (21) aufweist.
Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass der drehbare Reinigungsrüssel (21) eine Massenverteilung und/oder eine Außenkontur aufweist, die bezüglich der Rotationsachse (41) des Reinigungsrüssels (21) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist, um die durch die Rotation des Reinigungsrüssels (21) verursachten Vibrationen zu verringern, und/oder b) dass der Reinigungsrüssel (21) mindestens ein Gegengewicht aufweist, um den Reinigungsrüssel (21) statisch und/oder dynamisch auszuwuchten.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass ein Drehzahlregler vorgesehen ist zur Regelung der Drehzahl des Reinigungsrüssels (21), und/oder b) dass der Drehzahlregler ein Fliehkraftregler ist, der in Abhängigkeit von der Drehzahl des Reinigungsrüssels (21) einen Teil der zum Antrieb eines Turbinenrads bestimmten Antriebsluft ableitet, und/oder c) dass der Fliehkraftregler eine Manschette aufweist, die außen an einer von der Antriebsluft durchströmten Antriebswelle anliegt und bei zunehmender Drehzahl Radialbohrungen in der Wandung der Antriebswelle freigibt, wodurch ein Teil der Antriebsluft abgeleitet wird und dann nicht mehr zum Antrieb dient, und/oder d) dass die Manschette aus mehreren Segmenten besteht, die von einem O-Ring auf die Antriebswelle gedrückt werden, oder e) dass der Fliehkraftregler ein Bremselement aufweist, das sich in Abhängigkeit von der Drehzahl verformt und dadurch ein Bremsmoment erzeugt, oder f) dass der Reinigungsrüssel (21) eine Austrittsöffnung aufweist, die in Umfangsrichtung ausgerichtet wird, um den Reinigungsrüssel (21) durch den Rückstoß des austretenden Fluids in Drehung zu versetzen und dass die Austrittsöffnung in Abhängigkeit von der Drehzahl ihrer Ausrichtung ändert und dadurch eine Drehzahlregelung bewirkt.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungsdüse (14) einen feststehenden Trichter (20) aufweist, und/oder b) dass der rotierende Reinigungsrüssel (21) innerhalb des Trichters (20) angeordnet ist, und/oder c) dass der rotierende Reinigungsrüssel (21) aus einem starren Material besteht, so dass sich der rotierende Reinigungsrüssel (21) im Betrieb nicht wesentlich verformt, und/oder d) dass sich der Reinigungsrüssel (21) zu seinem freien Ende hin aufweitet, insbesondere kegelförmig, insbesondere mit einem mit einem Kegelwinkel (γ) von 5°–20° oder 10°–15°, und/oder e) dass der rotierende Reinigungsrüssel (21) eine Längsbohrung aufweist, in der koaxial ein Außenschlauch (23) und ein Innenschlauch (22) verlaufen, und/oder f) dass der Innenschlauch (22) stromaufwärts mit einer Reinigungsmittelzuleitung (24) verbunden ist und stromabwärts in eine Düsenöffnung am freien Ende des Reinigungsrüssels (21) mündet, und/oder g) dass der Ringspalt zwischen dem Außenschlauch (23) und dem Innenschlauch (22) stromaufwärts mit einer Luftzuleitung (25) und stromabwärts mit einer Düsenöffnung am freien Ende des Reinigungsrüssels (21) verbunden ist, und/oder h) dass der Innenschlauch (22) an seinem stromaufwärts gelegenen Ende verdrehsicher fixiert ist, so dass sich der Außenschlauch (23) im Betrieb relativ zu dem Innenschlauch (22) dreht, und/oder i) dass der Außenschlauch (23) steifer ist als der Innenschlauch (22), und/oder j) dass die Düsenöffnung zur Abgabe des Reinigungsfluids zu der Rotationsachse (41) des Reinigungsrüssels (21) um einen Neigungswinkel (β) angewinkelt ist, so dass die Rotation des Reinigungsrüssels (21) zu einer Änderung der Abstrahlrichtung (40) führt.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungsdüse (14) eine auswechselbare Schlauch-Baugruppe aufweist, die den Innenschlauch (22), den Außenschlauch (23) und ein Klemmelement umfasst, und/oder b) dass das Klemmelement den Innenschlauch (22) festklemmt, und/oder c) dass das Klemmelement mittels einer Verschraubung in der Reinigungsdüse (14) festgeschraubt ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungsdüsen (14) bezüglich der Einführrichtung (5) über den Umfang verteilt angeordnet sind, und/oder b) dass die Reinigungsdüsen (14) in mehreren Ebenen angeordnet sind, die in Axialrichtung hintereinander angeordnet sind, und/oder c) dass die Reinigungsdüsen (14) in den einzelnen Ebenen zu den Reinigungsdüsen (14) in der jeweils benachbarten Ebene in Umfangsrichtung versetzt sind.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Nass-Reinigungsstation (4) ein Gehäuse (7) mit einer Einführöffnung (6) aufweist, um den zu reinigenden Zerstäuber (1) entlang der Einführrichtung (5) in das Gehäuse (7) einzuführen, und/oder b) dass die Einführöffnung (6) mit einem Dichtring abgedichtet ist, und/oder c) dass die Einführöffnung (6) mit einer Sperrluftdichtung abgedichtet ist, wobei die Sperrluftdichtung Sperrluft über die Einführöffnung (6) bläst, und/oder d) dass an der Einführöffnung (6) ein Blasluftring (13) angeordnet ist, um den Zerstäuber (8) trocken zu blasen, und/oder e) dass in dem Gehäuse (7) ein Innentubus koaxial zu der Einführrichtung (5) angeordnet ist, um einen Glockenteller des zu reinigenden Zerstäubers (1) aufzunehmen, und/oder f) dass die mindestens eine Reinigungsdüse (14) mit ihrer Abstrahlrichtung (15) in einem bestimmten Neigungswinkel (α) zu der Einführrichtung (5) des Zerstäubers (1) angewinkelt ist, und/oder g) dass der Neigungswinkel (α) der mindestens einen Reinigungsdüse (14) größer ist als 20°, 30°, 40° oder 50°, und/oder h) dass der Neigungswinkel (α) der mindestens einen Reinigungsdüse (14) kleiner ist als 85°, 80°, 70° oder 65°, und/oder i) dass der Neigungswinkel (α) in den verschiedenen Ebenen der Reinigungsdüsen (14) unterschiedlich ist, und/oder j) dass zwischen der Austrittsöffnung der Reinigungsdüse (14) und der zu reinigenden Oberfläche des Zerstäubers (1) ein bestimmter Reinigungsabstand liegt, und/oder k) dass der Reinigungsabstand der mindestens einen Reinigungsdüse (14) größer ist als 5 mm, 10 mm, 20 mm oder 25 mm, und/oder l) dass der Reinigungsabstand der mindestens einen Reinigungsdüse (14) kleiner ist als 70 mm, 60 mm, 50 mm, 40 mm oder 35 mm, und/oder m) dass das Gehäuse (7) an seiner Oberseite von einem Deckel (10, 11) abgeschlossen ist, in dem die Einführöffnung (6) für den Zerstäuber (1) angeordnet ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Nass-Reinigungsstation (4) zur Befestigung der mindestens einen Reinigungsdüse (14) eine Düsenhalterung (16–19) aufweist, und/oder b) dass die Düsenhalterung (16–19) eine auswechselbare Befestigung der Reinigungsdüse (14) ermöglicht, und/oder c) dass die Düsenhalterung (16–19) schwingungsdämpfend ist, um eine Schwingungsübertragung von der Reinigungsdüse (14) zu verringern, insbesondere mittels eines schwingungsdämpfender Elastomerbauteils (18) in der Düsenhalterung, insbesondere mittels eines O-Rings (18), und/oder d) dass die Düsenhalterung (16–19) die Reinigungsdüse (14) formschlüssig festklemmt, und/oder e) dass die Düsenhalterung (16–19) zum Festklemmen der Reinigungsdüse (14) mindestens eine Schraube (19) aufweist, wobei die Schraube (19) selbsthemmend verliersicher ist, um trotz der von der Reinigungsdüse (14) ausgehenden Vibrationen ein Lösen der Schraubverbindung zu vermeiden.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungsdüse (14) zum pneumatischen Antrieb des drehbaren Reinigungsrüssels (21) mindestens ein drehbares Turbinenrad (29) aufweist, oder b) dass der Reinigungsrüssel (21) an seinem freien Ende eine Austrittsöffnung aufweist, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, um den Reinigungsrüssel (21) durch den Rückstoß des austretenden Reinigungsfluids anzutreiben, wobei der Reinigungsrüssel (21) vorzugsweise mindestens ein Flügelrad aufweist, um die Drehzahl des Reinigungsrüssels (21) durch den Strömungswiderstand des Flügelrades zu begrenzen.
Reinigungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Antriebsluft das Turbinenrad (29) von innen nach außen anströmt, und/oder b) dass das Turbinenrad (29) innen mehrere Öffnungen aufweist, um die Antriebsluft in das Turbinenrad (29) aufzunehmen, und/oder c) dass die Öffnungen in dem Turbinenrad (29) in jeweils einen Turbinenkammer münden, und/oder d) dass die Turbinenkammern jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, und/oder e) dass die Querschnittsfläche der Austrittsöffnungen größer als 0,5 mm² und/oder kleiner als 3 mm² ist, und/oder f) dass die Antriebsluft nach dem Durchströmen des Turbinenrades als Sperrluft durch Sperrluftdüsen in den Ringspalt zwischen dem feststehenden Trichter (20) und dem rotierenden Reinigungsrüssel (21) abgegeben wird, wobei die Sperrluft die Verschmutzung der Wälzlager (30, 31) des Reinigungsrüssels (21) verringert, und/oder g) dass mehrere Turbinenräder (29) zum Antrieb des drehbaren Rüssels vorgesehen sind.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) einen Reinigungsmittelanschluss (24) zur Zuführung des Reinigungsfluids und b) einen Versorgungsluftanschluss (25) zur Zuführung von Versorgungsluft, und c) dass sich die Versorgungsluft in der Reinigungsdüse (14) aufteilt in – Antriebsluft zum Antrieb eines Turbinenrades (29) in der Reinigungsdüse (14) für einen Rotationsantrieb des Reinigungsrüssels (21) und in – Reinigungsluft zum Reinigen des Zerstäubers (1), und/oder d) dass der Anteil der Antriebsluft an der Versorgungsluft größer ist als 10%, 20%, 30%, 40% oder 50%, und/oder e) dass der Anteil der Antriebsluft an der Versorgungsluft kleiner ist als 70%, 60%, 50%, 40%, 35%, und/oder f) dass das Mengenverhältnis der Reinigungsluft zu der Antriebsluft im Wesentlichen 2:1 ist, und/oder g) dass der Mengenstrom des Reinigungsfluids und der Mengenstrom der Versorgungsluft unabhängig voneinander einstellbar sind.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) der Reinigungsrüssel (21) mit einer Drehzahl von mindestens 500 min^–1, 1000 min^–1 oder 2000 min^–1 und höchstens 30000 min^–1, 20000 min^–1, 10000 min^–1, 8000 min^–1 rotiert, und/oder b) dass mindestens ein Bauteil des Reinigungsgeräts durch ein generatives Herstellungsverfahren hergestellt ist.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) eine ortsfeste Montage des Reinigungsgeräts in einer Beschichtungsanlage, insbesondere auf einem Gitterost am Boden einer Lackierkabine, oder b) eine bewegliche Montage des Reinigungsgeräts, insbesondere mitfahrend auf einem verfahrbaren Lackierroboter.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Reinigungsgerät auch eine Trocken-Reinigungsstation (3) aufweist zur trockenen Reinigung des Zerstäubers (1), und/oder b) dass die Trocken-Reinigungsstation (3) mindestens eine Reinigungsbürste (8) aufweist, und/oder c) dass die Reinigungsbürste (8) ringförmig ist und den Zerstäuber (1) beim Reinigen ringförmig umgibt, und/oder d) dass die Trocken-Reinigungsstation (3) außerhalb des Gehäuses (7) der Nass-Reinigungsstation (4) angeordnet ist.
Reinigungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungsbürste (8) feststehend montiert ist und sich beim Reinigen des Zerstäubers (1) nicht bewegt, wobei eine Relativbewegung der Reinigungsbürste (8) relativ zu dem Zerstäuber (1) durch eine Drehung des Zerstäubers (1) erreicht wird, oder b) dass die Reinigungsbürste (8) drehbar montiert ist und sich beim Reinigen des Zerstäubers (1) dreht, wobei eine Relativbewegung der Reinigungsbürste (8) relativ zu dem Zerstäuber (1) durch eine Drehung der Reinigungsbürste (8) erreicht wird.
Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, a) dass der zu reinigende Zerstäuber (1) in einer bestimmten Einführrichtung (5) in das Reinigungsgerät eingeführt wird, b) dass die Nass-Reinigungsstation (4) entlang der Einführrichtung (5) hinter der Trocken-Reinigungsstation (3) angeordnet ist, so dass die Nass-Reinigungsstation (4) einen vorderen Bereich des Zerstäubers (1) reinigt, während die Trocken-Reinigungsstation (3) einen hinteren Bereich des Zerstäubers (1) reinigt.
Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) eine Tropfenabscheidung, die unter der Nass-Reinigungsstation (4) angeordnet ist, um das zerstäubte Reinigungsfluid abzuscheiden, und/oder b) eine Auffangeinrichtung, die unter der Tropfenabscheidung angeordnet ist, um das von der Tropfenabscheidung abgeschiedene Reinigungsfluids aufzufangen.
Betriebsverfahren für ein Reinigungsgerät zum Reinigen eines Zerstäubers (1), insbesondere für ein Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: a) Einführen des zu reinigenden Zerstäubers (1) in eine Nass-Reinigungsstation (4), b) Besprühen des Zerstäubers (1) in der Nass-Reinigungsstation (4) mit einem Reinigungsfluid, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: c) Drehen eines Reinigungsrüssels (21) der Nass-Reinigungsstation (4), wobei der Reinigungsrüssel (21) das Reinigungsfluid entsprechend seiner Drehstellung in unterschiedliche Absprührichtungen (15, 40) abgibt.
Betriebsverfahren insbesondere nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Zerstäuber (1) einer Trockenreinigung unterzogen wird, und/oder b) dass beim Trockenreinigen des Zerstäubers (1) eine Reinigungsbürste (8) relativ zu dem Zerstäuber (1) bewegt wird, und/oder c) dass beim Trockenreinigen der Zerstäuber (1) ortsfest ist und nur die Reinigungsbürste (8) bewegt wird, oder d) dass beim Trockenreinigen der Zerstäuber (1) bewegt wird und die Reinigungsbürste (8) ortsfest ist, oder e) dass beim Trockenreinigen der Zerstäuber (1) und die Reinigungsbürste (8) bewegt werden.
Betriebsverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Zerstäuber (1) die Reinigungsbürste (8) mit seiner Lenkluft abbläst, um die Reinigungsbürste (8) von anhaftendem Lackstaub zu befreien, und/oder b) dass der Zerstäuber (1) zum Abblasen der Reinigungsbürste eine Taumelbewegung ausführt, und/oder c) dass der Zerstäuber (1) die Reinigungsbürste (8) nach einem Reinigungsvorgang abbläst.
Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Drehzahl des rotierenden Reinigungsrüssels (21) geregelt wird, insbesondere durch eine Fliehkraftregelung, und/oder b) dass Versorgungsluft zum Antrieb eines rotierenden Reinigungsrüssels (21) der Nass-Reinigungsstation (4) und zum Reinigen des Zerstäubers (1) mit einem Luftstrom zugeführt wird, wobei der Luftstrom der Versorgungsluft – größer als 50 Nl/min, 100 Nl/min, 200 Nl/min und/oder – kleiner als 1500 Nl/min, 1000 Nl/min, 750 Nl/min oder 50 Nl/min ist.